मस्तिष्क में इसके न्यूरॉन्स के बीच हजारों और हजारों इंटरकनेक्शन होते हैं, जिन्हें एक छोटे से स्थान द्वारा अलग किया जाता है जिसे सिनेप्स कहा जाता है. यह वह जगह है जहां सूचना का प्रसारण न्यूरॉन से न्यूरॉन तक जाता है.

कुछ समय पहले यह देखा गया था कि सिनेप्स की गतिविधि स्थिर नहीं है, अर्थात यह हमेशा समान नहीं होती है। बाहरी उत्तेजनाओं के परिणामस्वरूप इसे बढ़ाया या घटाया जा सकता है, जैसे कि हम जो चीजें जीते हैं। सिनैप्स को मॉड्यूलेट करने में सक्षम होने के इस गुण को सेरेब्रल प्लास्टिसिटी या न्यूरोप्लास्टिक कहा जाता है.

अब तक, यह माना गया है कि सिनेप्स को संशोधित करने की यह क्षमता दो गतिविधियों में सक्रिय रूप से शामिल है जैसे कि मस्तिष्क के विकास के लिए सीखना और स्मृति। मैं अब तक कहता हूं, क्योंकि इस व्याख्यात्मक योजना के लिए एक नया वैकल्पिक वर्तमान है, जिसके अनुसार स्मृति के कामकाज को समझने के लिए synapses इतना महत्वपूर्ण नहीं हैं जैसा कि आम तौर पर विश्वास होता है.

सिनैप्स का इतिहास

Ramón y Cajal के लिए धन्यवाद, हम जानते हैं कि न्यूरॉन्स एक एकीकृत ऊतक नहीं बनाते हैं, लेकिन उन सभी को आंतरिक रूप से रिक्त स्थान, सूक्ष्म स्थानों द्वारा अलग किया जाता है जो बाद में शेरिंगटन "सिनेप्स" कहते हैं। दशकों बाद, मनोवैज्ञानिक डोनाल्ड हेब ने एक सिद्धांत पेश किया जिसके अनुसार सिंटैप्स हमेशा समय के बराबर नहीं होते हैं और इसे संशोधित किया जा सकता है, अर्थात, हम जिसे न्यूरोप्लास्टिक के रूप में जानते हैं, उसके बारे में बात करते हैं: दो या अधिक न्यूरॉन्स उनके बीच संबंध को मजबूत या नीचा दिखाने का कारण बन सकते हैं, कुछ संचार चैनलों को दूसरों की तुलना में अधिक लगातार बनाना। इस सिद्धांत को लागू करने से पचास साल पहले, एक जिज्ञासु तथ्य के रूप में, रामोन वाई काजल ने अपनी रचनाओं में इस मॉड्यूलेशन के अस्तित्व का सबूत छोड़ा.

आज हम दो तंत्रों को जानते हैं जो मस्तिष्क की प्लास्टिसिटी की प्रक्रिया में उपयोग किए जाते हैं: दीर्घकालिक पोटेंशिएशन (एलटीपी), जो दो न्यूरॉन्स के बीच सिनैप्स का एक गहनता है; और दीर्घकालिक अवसाद (लिमिटेड), जो कि पहले के विपरीत है, अर्थात, सूचना के प्रसारण में कमी.

स्मृति और तंत्रिका विज्ञान, विवाद के साथ अनुभवजन्य साक्ष्य

सीखना वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा हम जीवन में नई ज्ञान प्राप्त करने के लिए चीजों और घटनाओं को जोड़ते हैं। स्मृति समय के साथ सीखे गए इस ज्ञान को बनाए रखने और बनाए रखने की गतिविधि है। पूरे इतिहास में यह जानने के लिए सैकड़ों प्रयोग किए गए हैं कि मस्तिष्क इन दोनों गतिविधियों को कैसे करता है.

इस शोध में एक क्लासिक एक छोटे से अकशेरुकी के साथ कंदेल और सीगलबौम (2013) का काम है, समुद्री घोंघे जिसे Aplysia के रूप में जाना जाता है। इस जांच में, उन्होंने देखा कि अन्तर्ग्रथनी चालकता में परिवर्तन इस बात के परिणाम के रूप में उत्पन्न हुए कि जानवर पर्यावरण के प्रति कैसे प्रतिक्रिया करता है, यह प्रदर्शित करना कि सिनेप्स सीखने और याद करने की प्रक्रिया में शामिल है। लेकिन चेन एट अल द्वारा Aplysia के साथ एक अधिक हालिया प्रयोग। (2014) ने कुछ ऐसा पाया है कि निष्कर्ष के साथ संघर्ष पहले तक पहुंच गया है। अध्ययन से पता चलता है कि दीर्घकालिक स्मृति मोटर कार्यों में जानवरों में बनी रहती है जब सिनाप्स को ड्रग्स द्वारा बाधित किया जाता है, तो इस विचार पर संदेह करना कि सिंकैप पूरे मेमोरी प्रक्रिया में भाग लेता है.

एक और मामला जो इस विचार का समर्थन करता है, वह जोहानसन एट अल द्वारा प्रस्तावित प्रयोग से उत्पन्न होता है। (2014)। इस अवसर पर सेरिबैलम के पर्किनजे कोशिकाओं का अध्ययन किया गया। इन कोशिकाओं को आंदोलनों के ताल को नियंत्रित करने के लिए उनके कार्यों में से है, और सीधे उत्तेजित किया जा रहा है और दवाओं द्वारा सिनेप्स के निषेध के तहत, सभी बाधाओं के खिलाफ, उन्होंने गति निर्धारित करना जारी रखा। जोहानसन ने निष्कर्ष निकाला कि उनकी स्मृति बाहरी तंत्रों से प्रभावित नहीं है, और यह स्वयं पुर्किंजे कोशिकाएं हैं जो सिनापेस के प्रभावों की परवाह किए बिना तंत्र को व्यक्तिगत रूप से नियंत्रित करती हैं।.

अंत में, रयान एट अल द्वारा एक परियोजना। (२०१५) यह प्रदर्शित करने के लिए सेवा की गई कि सिनेप्स की ताकत मेमोरी के समेकन में महत्वपूर्ण बिंदु नहीं है। अपने काम के अनुसार, जानवरों में प्रोटीन अवरोधकों को इंजेक्ट करते समय एक प्रतिगामी भूलने की बीमारी पैदा होती है, अर्थात वे नए ज्ञान को बरकरार नहीं रख सकते हैं। लेकिन अगर इसी स्थिति में, हम प्रकाश की छोटी चमक लागू करते हैं जो कुछ प्रोटीन (ऑप्टोजेनेटिक्स नामक एक विधि) के उत्पादन को उत्तेजित करते हैं, तो हम प्रेरित रासायनिक नाकाबंदी के बावजूद स्मृति को बनाए रख सकते हैं।.

सीखना और स्मृति, एकजुट या स्वतंत्र तंत्र?

किसी चीज़ को याद रखने के लिए, हमें पहले उसके बारे में जानना चाहिए. मुझे नहीं पता कि यह इस वजह से है, लेकिन वर्तमान तंत्रिका विज्ञान साहित्य में इन दो शब्दों को एक साथ रखा गया है और जिन प्रयोगों पर वे आधारित हैं, उनमें आमतौर पर अस्पष्ट निष्कर्ष होता है, जो सीखने की प्रक्रिया और स्मृति के बीच अंतर करने की अनुमति नहीं देता है, अगर वे उपयोग करते हैं तो यह समझना मुश्किल हो जाता है। सामान्य तंत्र या नहीं.

एक अच्छा उदाहरण एक अध्ययन केंद्र के रूप में हिप्पोकैम्पस के अध्ययन में मार्टिन और मॉरिस (2002) का काम है। अनुसंधान आधार एन-मिथाइल-डी-एस्पार्टेट (एनएमडीए) के रिसेप्टर्स पर केंद्रित है, एक प्रोटीन जो न्यूरोट्रांसमीटर ग्लूटामेट को पहचानता है और जो एलटीपी संकेत में भाग लेता है। उन्होंने प्रदर्शन किया कि हाइपोथैलेमस की कोशिकाओं में लंबे समय तक चलने वाले गुणन के बिना, नए ज्ञान को सीखना असंभव है। प्रयोग में चूहों में NMDA रिसेप्टर ब्लॉकर्स को शामिल करना शामिल था, जो पानी के ड्रम में एक बेड़ा के साथ छोड़ दिया जाता है, जो बिना अवरोधकों के चूहों के विपरीत, परीक्षण को दोहराकर बेड़ा के स्थान को जानने में असमर्थ होता है।.

बाद के अध्ययनों से पता चलता है कि अगर चूहे अवरोधकों के प्रशासन से पहले प्रशिक्षण प्राप्त करते हैं, तो चूहा एलटीपी के नुकसान के लिए "क्षतिपूर्ति" करता है, अर्थात इसमें मेमोरी है। वह निष्कर्ष जो हम दिखाना चाहते हैं, वह है LTP सीखने में सक्रिय रूप से भाग लेता है, लेकिन यह इतना स्पष्ट नहीं है कि यह सूचना पुनर्प्राप्ति में ऐसा करता है.

सेरेब्रल प्लास्टिसिटी का निहितार्थ

ऐसे कई प्रयोग हैं जो बताते हैं न्यूरोप्लास्टिक नए ज्ञान के अधिग्रहण में सक्रिय रूप से भाग लेता है, उदाहरण के लिए, उपरोक्त मामला या ट्रांसजेनिक चूहों के निर्माण में जिसमें ग्लूटामेट के उत्पादन के लिए जीन को समाप्त कर दिया जाता है, जो जानवर के लिए सीखना बेहद मुश्किल हो जाता है.

दूसरी ओर, स्मृति में इसकी भूमिका संदेह से अधिक होने लगती है, जैसा कि आप उद्धृत कुछ उदाहरणों के साथ पढ़ सकते हैं। एक सिद्धांत उभरने लगा है कि मेमोरी का तंत्र सिनेप्स के बजाय कोशिकाओं के अंदर है। लेकिन जैसा कि मनोवैज्ञानिक और न्यूरोसाइंटिस्ट राल्फ एडोल्फ इंगित करते हैं, तंत्रिका विज्ञान अगले पचास वर्षों में सीखने और स्मृति कैसे काम करेगा, इसका समाधान करेगा, वह है, केवल समय सब कुछ स्पष्ट करता है.

संदर्भ संबंधी संदर्भ:

• चेन, एस।, कै।, डी।, पीयर्स, के।, सूर्य, पी.वाई। डब्ल्यू।, रॉबर्ट्स, ए.सी., और ग्लान्ज़मैन, डी.एल. (2014)। Aplysia में अपने व्यवहार और synaptic अभिव्यक्ति के उन्मूलन के बाद दीर्घकालिक स्मृति की बहाली। eLife 3: e03896। doi: 10.7554 / eLife.03896.
• जोहानसन, एफ।, जिरेंहेड, डी। ए।, रासमुसेन, ए।, ज़ुक्का, आर।, और हेस्लो, जी। (2014)। मेमोरी ट्रेस और टाइमिंग तंत्र सेरिबेलर पर्किनजे कोशिकाओं के लिए स्थानीयकृत है। प्रोक। Natl। Acad। विज्ञान। U.S.A. 111, 14930-14934। doi: 10.1073 / pnas.1415371111.
• कंदेल, ई। आर।, और सीगलबौम, एस। ए। (2013)। तंत्रिका विज्ञान के सिद्धांतों में 5 वीं ईडी।, ईडीएस ईआर कैंडेल, जेएच श्वार्ट्ज, टीएम जेसेल, सीगलबाम एसए और ए जे बड्सपेथ (न्यूयॉर्क, एनवाई: मैकग्रॉ-हिल) के "सेलुलर मेमोरी तंत्र और व्यक्तिगतता के जैविक आधार।" ), 1461-1486.
• मार्टिन, एस। जे।, और मॉरिस, आर। जी। एम। (2002)। एक पुराने विचार में नया जीवन: सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी और मेमोरी की परिकल्पना पर दोबारा गौर किया गया। हिप्पोकैम्पस 12, 609-636। doi: 10.1002 / हिपो .10107.
• रयान, टी। जे।, रॉय, डी.एस., पिगनैटेली, एम।, एरॉन, ए।, और टोनगावा, एस। (2015)। एंग्राम कोशिकाएं प्रतिगामी स्मृतिलोप के तहत स्मृति को बनाए रखती हैं। विज्ञान 348, 1007-1013। doi: 10.1126 / विज्ञान ।aa555.